细胞世界 | 免疫细胞：人体排除异己的“守护神”

引言

我们的身体，是一座由40-60万亿个细胞构筑的精密城堡。如果说干细胞是这座城堡的“精血与元神”，那么免疫细胞就是守护城堡安危、捍卫生命健康的“忠诚卫士”。

它们如何诞生？如何工作？与干细胞有何关联？又如何在疾病与衰老中扮演关键角色？今天，就让我们一起走进免疫细胞的“前生后世”，揭开人体这座生命城堡的防御奥秘。

健康危机：堡垒为何失守？

我们发现每个人几乎都生过病，生病是无法避免的，人的机体在正常发育成熟后、成体干细胞也隐身在身体的各个部位随时待命，但为什么还会致病？大家未必都认真思考过，那么现在我告诉大家，导致生病的关键原因，就在于我们自身的免疫出现异常了。

打个形象的比方，我们的身体就像一个“国家”，即使你多么爱好和平，即使你的国土多么贫瘠荒芜，都会有各种外来“入侵者”的进攻。

所以保持健康就像护卫国家安全一样，每个“国家”都备有训练有素的士兵、精密尖端的武器及先进的防御系统，昼夜不停地监视并守护整个国家的安全，这些士兵及武器防御系统，就是免疫细胞和免疫系统。

干细胞加上免疫细胞两者合二为一，在人体中的角色，类似于传统医学中所讲的“营、卫”。

人体中的干细胞，起到调节“呼吸吐纳，水谷代谢，营养敷布，血液运行，津流濡润”等生命活动的作用；

而人体中的免疫细胞，起到维持“正气存内，邪不可干”这一抵御外邪的作用，相生相应，互为一体。免疫细胞能够守卫一切正常的身体机能活动。

当免疫细胞作用降低或消失时，机体的每个正常功能活动都会出现问题，在体内的正常成体干细胞也会很快消耗掉或失去干细胞功能特性，导致机体病变乃至死亡。

免疫细胞：卫士的“前世今生”

免疫细胞（immune cell），俗称白细胞，包括淋巴细胞和各种吞噬细胞等，淋巴细胞是免疫系统的基本成分，在体内分布很广泛，共T细胞、B细胞、K细胞和NK细胞四种类型。除淋巴细胞外，参与免疫应答的细胞还有单核吞噬细胞系统、抗原呈递细胞、浆细胞、粒细胞、肥大细胞等。

免疫细胞是由中枢免疫器官骨髓、胸腺中的造血干细胞分化发育到成熟的，然后运转分布到血液、扁桃体、淋巴结、脾等场所。造血干细胞在骨髓中分化为多能干细胞，多能干细胞又分化为淋巴样干细胞和骨髓样干细胞。

之后这些干细胞由在不同组织器官中发育成不同的免疫细胞，在骨髓中发育成B细胞和NK细胞，在胸腺中发育成T细胞等。

受精卵细胞分裂后形成各个组织，不同的组织组合成器官，由各个器官按照一定的顺序排列在一起，完成一项或多项生理活动的结构叫系统。

人体共有消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统、免疫系统、运动系统、生殖系统、神经系统、内分泌系统等九大系统，这些系统协调配合，使人体内各种复杂的生命活动能够正常进行。在这些生理功能系统中，免疫系统是“守护神”。

免疫卫士的“超能力”：不止是防御！

免疫细胞的功能远超你的想象：

淋巴细胞特战队：各显神通！

T细胞，来源于骨髓的多能干细胞，是由胸腺内的淋巴干细胞分化而成，是淋巴细胞中数量最多，功能最复杂的一类细胞。成熟的T细胞经血流分布至外周免疫器官的胸腺依赖区定居，并可经淋巴管、外周血和组织液等进行再循环，发挥细胞免疫及免疫调节等功能。

T细胞的再循环有利于广泛接触进入体内的抗原物质，加强免疫应答，较长期保持免疫记忆。T细胞的细胞膜上有许多不同的标志，主要是表面抗原和表面受体。这些表面标志都是结合在细胞膜上的巨蛋白分子。

B细胞，来源于骨髓的多能干细胞。是由骨髓中的淋巴干细胞分化而来。与T淋巴细胞相比，它的体积略大。

这种淋巴细胞受抗原刺激后，会增殖分化出大量浆细胞。浆细胞可合成和分泌抗体并在血液中循环。B细胞在体内存活的时间较短，仅数天至数周，但其记忆细胞在体内可长期存在。

K细胞，直接从骨髓的多能干细胞衍化而来，表面无抗原标志，但有抗体IgG的受体。发挥杀伤靶细胞的功能时必须有靶细胞的相应抗体存在。靶细胞表面抗原与相应抗体结合后，再结合到K细胞的相应受体上，从而触发K细胞的杀伤作用。凡结合有IgG抗体的靶细胞，均有被K细胞杀伤的可能性。

因此，也可以说K细胞本身的杀伤作用是非特异性的，其对靶细胞的识别完全依赖于特异性抗体的识别作用。K细胞约占人外周血中淋巴细胞总数的5~10%，但杀伤效应却很高。当体内仅有微量特异性抗体，虽可与抗原结合，但不足以激活补体系统破坏靶细胞时，K细胞即可发挥其杀伤作用。

NK细胞，是与T、B细胞并列的第三类群淋巴细胞。NK细胞数量较少，在外周血中约占淋巴细胞总数的15%，在脾内约有3%~4%，也可出现在肺脏、肝脏和肠粘膜，但在胸腺、淋巴结和胸导管中罕见。

NK细胞可非特异直接杀伤靶细胞，这种天然杀伤活性既不需要预先由抗原致敏，也不需要抗体参与，且无MHC限制。NK细胞杀伤的靶细胞主要是肿瘤细胞、病毒感染细胞、较大的病原体(如真菌和寄生虫)、同种异体移植的器官、组织等。

免疫防御的双层堡垒

识别并自动攻击异物(细菌、病毒、异常细胞)的称为“自然免疫”；从自然免疫获得信息，与特定的异物战斗，并存储记忆信息，该异物再次入侵时进行清除的称为“特异免疫”，又称“获得性免疫”。

“特异免疫”在发现异物或异常细胞时，免疫细胞会大量增殖并发动攻击。免疫还有一个特征：无论自然免疫还是特异免疫，正常状态下可分辨“自体”和“异物”，正常的免疫系统只攻击异物而不攻击自身的正常细胞。自然免疫是第一道防线。

“自然免疫”和“特异免疫”构成了免疫系统的双层防护，保护着人体不被异物侵入，而自然免疫则是第一道防线。免疫细胞在体内“巡逻”时，发现并识别可疑异物后，会立即发动攻击，消除异物。这些异物不仅仅是指细菌、病毒等病原体，还包括由正常细胞发生突变形成的癌细胞。

在免疫系统中活跃的是白细胞，白细胞包括中性粒细胞、巨噬细胞、嗜碱性粒细胞、嗜酸性粒细胞、肥大细胞、树突状细胞、NK细胞、T细胞、B细胞等，他们各自具备不同的功能。在“自然免疫”中，这些免疫细胞会通过各种各样的方法攻击异物。

例如体内巡逻的吞噬细胞(巨噬细胞、中性粒细胞等)开始吞噬异物，NK细胞会攻击已经被病原体感染的细胞，防止感染扩散，同时NK细胞还会攻击体内由正常细胞突变产生的癌细胞并阻止癌细胞的增殖。

为防止同样的异物再次出现，自然免疫会向免疫的第二道防线“特异免疫”传递异物的信息。而特异免疫从自然免疫获取信息后，会存储并记忆该信息，针对该异物再次入侵进行清除。于是，扮演司令塔角色的树突细胞(DC细胞)接收到信息后，向特异免疫的辅助T细胞和杀伤性T细胞传递抗原(异物的标记)的蛋白质信息。

这样一来，特异免疫的细胞会记忆异物标记，当相同的病原体再次入侵体内、或体内产生相同癌细胞时，会直接发起攻击。

特异免疫是保护人体不被异物入侵的第二道防线。自然免疫的细胞在发现异物时会大量增殖并发动攻击。

与此同时，特异免疫会从自然免疫获取异物的信息，存储并记忆该信息后开始准备与异物战斗。当第一次入侵体内的异物再次出现，或者体内再次出现异常细胞时，特异免疫比自然免疫更快地响应，激活免疫反应保护身体。

特异免疫的细胞主要有T细胞和B细胞等淋巴细胞。T细胞分为辅助T细胞和杀伤性T细胞，专门攻击和破坏被病原体感染的细胞、癌细胞等异常细胞。B细胞会生成抗体，这种抗体作为特殊的武器只攻击特定的异物。

干细胞与免疫细胞的“共生共荣”

多种免疫细胞可以帮助控制干细胞的行为。免疫细胞在干细胞生境中所扮演的具体角色要视情况而定，是否巨噬细胞和T细胞可以确保自我平衡、促进组织再生或介导疤痕形成组织修复，这依赖于不同物种及其发育阶段。

免疫细胞所分泌的分子及其对再生的效应同样会发生改变，而这也依赖于有机体和组织的不同。在某些癌症中，免疫细胞甚至会和机体对抗，从而促进癌症的生长和扩散；因此理解免疫系统在干细胞生物学中的角色可以帮助临床医生和科学家们更好地理解机体损伤的反应或机体稳态失衡的原因，同样对于开发新型干细胞疗法来治疗多种疾病也会提供新的线索和思路。

青春期发育期间，这些免疫细胞对于正常的导管分叉和增殖延伸都非常重要。位于干细胞生境中的免疫细胞对于该过程非常重要，干细胞的免疫生境在维持机体器官稳态平衡的过程中扮演着重要角色，在正常状况下，其可以在细胞过剩及萎缩之间建立一种稳定的平衡状态。

机体中免疫细胞是干细胞生境中的重要组分，而这在损伤诱导的组织再生过程中扮演着重要的角色；从理论上来讲，靶向作用特定的免疫细胞就可以促进机体组织愈合，然而每一种免疫细胞群体中的多样性及异质性使得研究者们很难开发出有效的疗法，因此后期研究人员需要进行更多深入的研究来帮助区分免疫细胞亚群，并且帮助理解到底哪种细胞可以被靶向作用来对损伤的组织产生修复效应。

免疫细胞是干细胞研究领域不可忽视的部分，是启动组织再生、损伤修复的关键元素。理论上，这些靶向免疫细胞应该能够加快损伤修复的过程。然而，免疫细胞群存在多样性和异质性，所以很难开发出统一、有效的治疗方法。这意味着，我们需要对免疫细胞种群进行细化研究，以精准挖掘到控制组织修复的特定免疫细胞。

在某些情况下，免疫细胞甚至会攻击正常组织，促进癌变细胞的增殖和扩散。掌握免疫系统对于干细胞功能发挥的影响，有利于科学家们更好的应用干细胞治疗多种疾病，例如贫血、多发性硬化症、肌肉萎缩症和心脏衰竭。

干细胞有着非凡的自我更新、多向分化的能力，且对于机体生存不可或缺。为了扮演好它们在组织再生、修复中的角色，干细胞依赖于周围环境提供的信号，包括免疫细胞。

组织中固有的干细胞具有明显的再生能力，同时也产生了多样的成熟细胞类型，为了扮演好在组织维持和再生过程中固有的角色，这些干细胞依赖于多种类型细胞提供的信号，其中就包括局部或系统环境中的免疫细胞。

结语

从干细胞的“生命原点”分化诞生，到遍布全身担任“忠诚卫士”，免疫细胞的“前生后世”勾勒出一幅人体防御体系的壮丽图景。

它们与干细胞相互依存、精密协作，共同构筑了生命的基石与堡垒。理解它们，不仅是认识人体的奥秘，更是掌握未来对抗疾病、延缓衰老、重获健康的关键钥匙。免疫细胞存储与治疗技术的发展，正为人类健康开启充满希望的新篇章。